高的硬度和耐磨性2

YW (M)类
WC+ TiC+ TaC+ Co
钢材、铸铁等 有色金属非金属
分 类
WC+ Co
短切屑黑色金属 有色金属非金属
常用硬质合金的牌号、性能和用途见表2-3
P30
1. YG(K)类（钨钴类）
成分：WC、 Co 常用牌号： YG6、YG8、YG3X、YG6X Co％： 6％、8％、3％、6％。 刀 具 材 料 WC的含量越高，晶粒越细的，硬度、耐磨性越高些,但抗 弯强度、韧性则低些；而Co的的影响相反。含Co量高的适 合粗加工，含Co量低的适用于精加工。
具有良好的机械性能,抗弯强度比W18高10 ％～30％,韧性高50％～70％,可做尺寸较小、 承受冲击力较大的刀具,热塑性特别好,适用 于制造受冲击力较大的刀具和热轧刀具。磨 加工性也好,目前广泛应用。但是，它有脱 碳敏感性大、淬火温度范围窄等缺点。
不适于高速和硬材料的切削
2、高性能高速钢 在普通高速钢中加入碳、钒、钴、铝等合金元 素，使耐磨性和耐热性进一步提高的新型高速钢。
特点：此类合金有韧性、磨削性、导热性较好,较适 于加工产生崩碎切屑、有冲击的脆性材料,如铸铁、有色金 属及其合金以及导热系数低的不锈钢和对刃口韧性要求高 (如端铣)的钢料等。
2.YT(P)类（钨钛钴类）
成分：WC、TiC和Co 常用牌号：YT5、YTl4、YTl5、YT30 TiC % ：5%、14%、15%、30% Co% ：10%、8%、6%、4% TiC含量提高,Co含量降低,硬度和耐磨性提高,但是冲 击韧性显著降低。含Co量高的适合粗加工，含Co量低的适 用于精加工。 特点：此类合金有较高的硬度和耐磨性,抗粘结扩散 能力和抗氧化能力好；但抗弯强度、磨削性能和导热系数 下降,低温脆性大,韧性差。适于高速切削钢料。 应注意：此合金不适于加工不锈钢和钛合金。
第三节 刀具材料
第三节 刀具材料
一
刀具材料的性能
常用刀具材料
本 节 教 学 内 容
二
第三节 刀具材料
本节教学要求：
本 节 教 学 要 求 （1）熟知刀具材料应具备的性能和常用刀具 材料； （2）了解新型刀具材料。
一、刀具材料的性能
1、高的硬度和耐磨性 2、足够的强度和韧性 3、高的耐热性和化学稳定性 耐热性是指刀具材料在高温下保持高硬度、耐磨性、强 度和韧性的能力。 化学稳定性是指刀具材料在高温下不易和工件材料及周 围介质发生化学反应的能力。化学稳定性越好，刀具的磨损 越慢。 4、良好的工艺性
刀 具 材 料
3. YA、YW(M)类
成份：WC、TiC、 TaC(NbC)和Co（Ni） 常用牌号：YA6、YA8、YWl和YW2。 在YT类中加入TaC(NbC)可提高其抗弯强度、疲劳强度、 冲击韧性、高温硬度、强度和抗氧化能力、耐磨性等。既 可用于加工铸铁,也可加工钢,因而又有通用硬质合金之称。
5、良好的经济性
二.常见的刀具材料
工具钢 刀 具 材 料 刀 具 材 料 的 分 类
碳素工具钢 合金工具钢 高速钢
耐热性差，但抗弯强 度高，价格便宜，故 多用于低速切削刀具 一般机械加工使用最多
硬质合金
陶 瓷
氧化铝陶瓷 复合氧化铝陶瓷 氮化硅陶瓷 立方氮化硼 金刚石
超硬刀 具材料
推广使用新型刀 具材料
刀 具 材 料
高性能高速钢在630～650℃时仍可保持HRC60 的硬度,具有更好的切削性能,耐用度较普通高速钢 高1.3～3倍。可使用50~100m/min的切削速度，同 时能适用于加工不锈钢、耐热钢、高强度钢等难加 工材料。
高碳 高速 钢 高 性 能 高 速 钢 的 类 型 高钒 高速 钢 钴高 速钢
（一）高速工具钢 高速钢是一种加入了较多钨（W ）、钼（Mo）、 铬（Cr）、钒（V）等合金元素的高合金工具钢，俗 称锋钢或白钢。
刀 具 材 料
广泛用于制造结构和刃形复杂的刀具，如成形车 刀、铣刀、钻头、切齿刀、螺纹刀具和拉刀等。
高速钢的分类
按其性能用途 不同可分为 刀 具 材 料 普通高速钢（通用高速钢） 高性能高速钢 熔炼高速钢
（二）硬质合金
金属碳化物(WC、TiC、TaC、 NbC等)＋金属粘接剂 (Co、 Ni等) 高压成形后，高温烧结而成。 Ta（钽）、Nb（铌） 硬度、耐热性、耐磨性很高，切削速度远高于高速钢
抗弯强度低、脆性大，抗冲击振动性能差
YG (K) 类
YT (P)类
WC+ TiC+ Co
加工长切屑的 黑色金属
常用牌号：9W18Cr4V。含碳量提高到0.9％~1.05％， 使钢中合金元素全部形成碳化物，从而提高钢的硬度、 耐磨性与耐热性。但其强度与韧性略有下降。 常用牌号：W6Mo5Cr4V3。含钒量提高到3％~5％。碳 化钒量增加提高了钢的耐磨性。一般用于制造加工高 强度钢的刀具等。耐磨性比普通高速钢差。 常用牌号：W6Mo5Cr4V2Co8。钴的加入可提高钢的高 温硬度、抗氧化能力、回火硬度和导热系数，降低 摩擦系数，有良好的综合性能。允许有较高的切削 速度，特别适用于加工高温合金和不锈钢等难加工 材料。但含钴量较高，故价格昂贵。 常用牌号：W6Mo5Cr4V2Al。铝的加入提高了耐磨性 和耐热性，具有良好的切削性能，耐用度比W18Cr4V 大1~4倍，价格低。但是淬火温度范围窄，氧化脱碳 倾向较大，磨削性能较差。
刀 具 材 料
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铝高 速钢
3、粉末冶金高速钢
在用高压氩气或氮气雾化熔融的高速钢水,直接得到细 小的高速钢粉末,高温下压制成致密的钢坯,而后锻压成材 或刀具形状。 刀 具 材 料
其强度和韧性分别是熔炼高速钢的2倍和2.5～3倍;可 加工性能好;物理机械性能高度各向同性,淬火变形小；耐 磨性能提高20％～30％，适合制造切削难加工材料的刀具、 大尺寸刀具(如滚刀、插齿刀)、精密刀具、磨加工量大的 复杂刀具、高压动载荷下使用的刀具等。
按其制造工艺方 法的不同可分为
粉末冶金高速钢
钨系
按其化学成分 不同可分为
钨钼系
钼系
1、普通高速钢
钨系高速钢 W18Cr4V(W18) 刀 具 材 料 钨钼系高速钢 W6Mo5Cr4V2(M2)
有良好的综合性能,在600℃时其高温硬度为 HRC48.5, 淬火时过热倾向小，碳化物含量较 高，塑性变形抗力较大。可以制造各种复杂 刀具。但碳化物分布不均匀，影响精加工刀 具的寿命，且强度和韧度不够。另外，热塑 性差，不适于制造热轧刀具。